Spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonie gazów

Spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonie gazów
(MIG/MAG).
Wiadomości ogólne.
Metoda spawania łukowego elektrodą topliwą w osłonie gazów (GMAW – Gas Metal Arc
Welding), znalazła swoje zastosowanie w przemyśle z początkiem lat 50-tych XX wieku, zastępując
niemal całkowicie spawanie ręczne łukiem elektrycznym elektrodami otulonymi (MMA – Manual
Metal Arc). Początkowo jako gaz osłonowy stosowane były wyłącznie gazy szlachetne – argon i hel.
Wprowadzenie odtleniaczy do drutu elektrodowego umożliwiło spawanie w osłonie dwutlenku węgla
i mieszanek gazowych.
W metodzie MIG/MAG można spawad większośd materiałów, które są spawalne. Stale
stopowe i niestopowe, aluminium i jego stopy, a także miedź, cyrkon, tytan i ich stopy. Metoda
MIG/MAG umożliwia półautomatyczne ręczne spawanie, a także w pełni zautomatyzowane procesy
spawania przy użyciu specjalnie skonstruowanych do tego robotów.
Dziś dzięki swoim licznym zaletom, jest to jedna z najbardziej rozpowszechnionych metod
spawania i napawania metali. Znalazła zastosowanie w sektorze produkcyjnym, przy naprawach i
regeneracji części maszyn, w blacharstwie samochodowym i innych dziedzinach życia.
Ze względu na rodzaj używanego gazu osłonowego wyróżnia się dwie podstawowe metody:
MIG – Metal Inert Gas – spawanie łukowe elektrodą topliwą w postaci drutu pełnego w osłonie
gazów obojętnych (argon, hel).
MAG – Metal Active Gas – – spawanie łukowe elektrodą topliwą w postaci drutu pełnego w osłonie
aktywnych chemiczne gazów lub mieszanek gazowych (Dwutlenek węgla, mieszanki gazów - CO2 +
Ar, CO2 + Ar + O2 i inne).
Stanowisko do spawania metodą MIG/MAG.
W skład stanowiska do spawania metodą MIG/MAG wchodzą:
a) Źródło prądu z układem sterowania ( Półautomat spawalniczy, Migomat).
Transformatorowe źródło prądu –
półautomat spawalniczy Galagar
Compact 3000
1
Wnętrze półautomatu
spawalniczego Galagar Compact
3000
Nowoczesny, Inwertor-owy
półautomat spawalniczy z pełną
synergią firmy Galagar.
Wnętrze półautomatu Galagar Syner
Mig 230 MP
2
b) Podajnik drutu elektrodowego – wbudowany w półautomat spawalniczy lub
zewnętrzny,
Cztero-rolkowy podajnik drutu,
umożliwiający stabilny i precyzyjny
posuw drutu, w półautomacie
spawalniczym Galagar Alumig 2300.
Wydzielony zewnętrzny podajnik
drutu w półautomacie Galagar
Modulate 3000
c) Uchwyt spawalniczy wraz z wielofunkcyjnym przewodem, doprowadzającym prąd
spawania do drutu, gaz osłonowy oraz opcjonalnie chłodzenie cieczą,
Uchwyt spawalniczy wyposażony w
tzw. Eurowtyk. Możliwośd łatwego
podłączenia do każdego
półautomatu spawalniczego
wyposażonego w Eurogniazdo.
3
Uchwyt spawalniczy chłodzony
cieczą, wyposażony w Eurowtyk.
d) Uchwyt masowy z przewodem łączący spawany przedmiot ze źródłem prądu,
Uchwyt masowy wyposażony w
standardowy wtyk do gniazda
maszynowego.
e) Butla z gazem osłonowym.
f) Reduktor gazu w raz z przewodem.
Metoda MIG/MAG. Zasada działania.
W metodzie MIG/MAG łuk elektryczny jarzy się między spawanym materiałem, a elektrodą
topliwą w postaci drutu, który jednocześnie pełni funkcję spoiwa. Drut elektrodowy nawijany jest
precyzyjnie na szpule (plastikowe, metalowe) o znormalizowanych wymiarach D-100, D-200, D-300.
W przypadku drutu stalowego najczęściej spotykane są szpule o masie drutu 1 kg, 5kg i 15kg,
W chwili naciśnięcia przycisku na uchwycie spawalniczym, drut podawany jest
automatycznie, w sposób ciągły do koocówki elektrody. Transport drutu odbywa się za
pośrednictwem przewodu, łączącego napędzany elektrycznie podajnik drutu, z uchwytem
spawalniczym. Płynne i ciągłe podawanie spoiwa, pozwala na uzyskanie dużych prędkości spawania.
W metodzie MIG/MAG prędkośd spawania mieści się w przedziale 0,25 – 1,3 m/min.
Strumieo gazu osłonowego, chroni koniec elektrody topliwej i jeziorko spawalnicze przed
niekorzystnym wpływem zanieczyszczeo pochodzących z atmosfery. Skład gazu osłonowego ma
znaczący wpływ na przebieg procesu spawalniczego. Wpływa na zachowanie się łuku spawalniczego,
4
ilośd powstających odprysków metalu podczas spawania, transfer ciekłego spoiwa, a także głębokośd
wtopienia, właściwości mechaniczne i chemiczne spoiny.
Istnieje możliwośd spawania łukowego drutami proszkowymi (FCAW). Proces spawania
prowadzony jest podobnie jak w metodzie MIG/MAG z wykorzystaniem drutu pełnego, z tą różnicą,
że nie ma tutaj konieczności stosowania gazu osłonowego. W skutek topienia się drutu proszkowego,
podobnie jak w metodzie MMA wytwarza się warstwa gazów, chroniąca jeziorko spawalnicze. Przy
spawaniu drutem proszkowym należy pamiętad o zmianie biegunowości prądu spawania! (Uchwyt
spawalniczy „-”, uchwyt masowy „+”).
Pozycje spawania.
Zgodnie z nomenklaturą stosowaną w spawalnictwie wyróżnia się następujące pozycje
spawania:





PA - Podolna (korytkowa)
PB – Naboczna
PC – Naścienna
PD – Okapowa
PE – Pułapowa
Dodatkowo:


PF – z dołu do góry
PG – z góry na dół.
5
Parametry spawania w metodzie MIG/MAG.
Kluczowe znaczenie dla prawidłowego przebiegu procesu spawania, a w
konsekwencji dla otrzymania spoiny spełniającej określone wymogi wytrzymałościowe i
techniczne, jest dobór odpowiednich parametrów spawania:
a) Rodzaj i biegunowośd prądu spawania:
W celu uzyskania intensywnego stapiania drutu elektrodowego,
stosuje się prąd stały o biegunowości dodatniej. Tzn. uchwyt spawalniczy
podłącza się do „+”, a uchwyt masowy do „-”. Wyjątkiem od tej reguły jest
sytuacja w której spawa się drutem samo-osłonowym, wtedy to należy
zamienid biegunowośd w migomacie.
W nowoczesnych urządzeniach inwerterowych istnieje możliwośd
spawania prądem pulsującym, o pojedynczej i podwójnej pulsacji.
Wymienione funkcje są szczególnie przydatne przy spawaniu aluminium i jego
stopów.
b) Napięcie łuku spawalniczego,
Ma wpływ na stabilnośd łuku i ilośd rozprysków ciekłego metalu.
Spawanie powinno się wykonywad łukiem krótkim (zwarciowym). Zbyt
wysokie napięcie łuku powoduje mniej stabilne jarzenie się łuku, mniejszą
częstotliwośd zward i większy rozprysk. Przy stałym natężeniu prądu spawania
i stałej prędkości posuwu drutu elektrodowego wartośd napięcia ma wpływ na
długośd łuku i kształt spoiny.
Zmniejszenie napięcia powoduje skrócenie łuku spawalniczego,
natomiast jego zwiększenie powoduje wydłużenie łuku. I na odwrót, zmianom
długości łuku towarzyszą zmiany napięcia łuku spawalniczego.
Nadmierne wydłużenie lub skrócenie łuku spawalniczego, może
powodowad niestabilne jarzenie się łuku i powstawanie wad spawalniczych w
spoinie.
c) Natężenie prądu spawania:
Jest uzależnione od wartości nastawionego napięcia, średnicy i
prędkości podawania drutu. Wartośd natężenia prądu spawania dobiera się
przede wszystkim w zależności od grubości i składu chemicznego materiału
podstawowego, ilości układanych ściegów, pozycji i prędkości spawania.
d) Średnica i rodzaj drutu elektrodowego:
Z uwagi na to, że drut elektrodowy jest jednocześnie spoiwem, rodzaj
drutu elektrodowego dobiera się w zależności od składu chemicznego
spawanego materiału. Najczęściej spotykane średnice drutu elektrodowego to
0,6;0,8;1,0;1,2;1,6 [mm].
Dobór średnicy drutu elektrodowego zależy głównie od grubości materiału
podstawowego, natężenia prądu i pozycji spawania. Ogólnie można przyjąd
następujące zasady doboru średnicy drutu:
6

Dla materiału podstawowego o średnicy do 4 mm  drut o średnicy
0,6 – 0,8 [mm]
 Dla materiału podstawowego o średnicy 4 do 10 mm  drut o
średnicy 1,0 – 1,2 [mm]
 Dla materiału podstawowego o średnicy powyżej 10 mm  drut o
średnicy 1,6 *mm+ i więcej.
Należy pamiętad o tym, że wskazane jest stosowanie drutów o
mniejszych średnicach. Użycie cieoszego drutu elektrodowego pozwala
uzyskad węższą spoinę, zwiększa gęstośd prądu (wzrost stabilności łuku),
wymaga zwiększonej prędkości podawania drutu elektrodowego ( przy zbyt
małych prędkościach łatwo o zakłócenia w posuwie, które mają negatywny
wpływ na proces spawania).
Użycie zbyt cienkiego drutu elektrodowego utrudnia technikę
spawania, a także zwiększa udział w spoinie miedzi pochodzącej z pokrycia
powierzchniowego (ograniczenie właściwości plastycznych spoiny). Średnicę
drutu elektrodowego należy dobierad w oparciu o powyższe zasady oraz
doświadczenie spawacza.
e) Prędkośd posuwu drutu elektrodowego:
Dla określonego napięcia należy tak ustawid prędkośd podawania drutu
elektrodowego, aby zapewnid stabilny przebieg jego stapiania. Jeśli prędkośd
posuwu drutu jest za mała lub napięcie łuku za wysokie, na koocu drutu
elektrodowego tworzą się charakterystyczne duże krople ciekłego metalu,
które spadają obok jeziorka spawalniczego. Zbyt duża prędkośd posuwu drutu,
powoduje odczuwalne „wypychanie” uchwytu ku górze – drut elektrodowy
nie nadąża się topid w łuku spawalniczym.
f) Długośd wolnego wylotu:
Jest to odległośd mierzona od kooca topiącego się drutu
elektrodowego do początku koocówki prądowej. Może byd regulowana
poprzez wysokośd na jakiej spawacz trzyma uchwyt spawalniczy nad
spawanym materiałem. Wraz ze wzrostem długości wolnego wylotu, wzrasta
wydajnośd stapiania się drutu, (wskutek rosnącej intensywności nagrzewania
się elektrody), co przekłada się bezpośrednio na wzrost prędkości spawania.
Zbyt długi wolny wylot, może byd przyczyną niestabilnego jarzenia się łuku
elektrycznego i powstawania odprysków, wskutek zaburzeo w osłonie
gazowej. Za krótki wolny wylot, powoduje przyklejanie się drutu i niszczenie
koocówki prądowej.
7
Długośd wolnego wylotu drutu
elektrodowego w metodzie
MIG/MAG. Źródło: *1+
Długośd wolnego wylotu jest zależna między innymi od:
 Rodzaju i średnicy drutu elektrodowego
 Napięcia łuku spawalniczego
 Natężenia prądu spawania
 Sposobu przenoszenia materiału (łuk zwarciowy: 5-16 mm, łuk
natryskowy 18 – 26 mm).
Długośd wolnego wylotu ma także wpływ na kształt spoiny i głębokośd
wtopienia, a zależnośd tą przedstawiono na rysunku poniżej:
Wpływ długości wolnego wylotu na kształ spoiny i głębokośd wtopienia. Źródło: *1+
g) Wydatek i skład gazu osłonowego:
Skład gazu osłonowego ma znaczący wpływ na jakośd ochrony gazowej
( co przekłada się na jakośd złącza spawanego), wartośd natężenia prądu
krytycznego i kształt poprzeczny spoiny.
Spawanie w osłonie gazów cięższych (argon, CO2) pozwala na
łatwiejsze uzyskanie skutecznej ochrony gazowej, dlatego między innymi
argon jest częściej stosowany w spawalnictwie od helu jako gaz obojętny.
Stale niestopowe i niskostopowe spawa się głównie w osłonie aktywnych
mieszanek gazowych na bazie argonu z dodatkiem CO2, O2. Stale
wysokostopowe spawa się w osłonie gazów obojętnych lub częściej w
8
mieszance argonu z dodatkiem niewielkiej ilości tlenu i dwutlenku węgla (O2 –
1% do 3%, CO2 2% do 4%). Do spawania metali podatnych na utlenianie takich
jak Aluminium, Magnez, Miedż, Tytan, Cyrkon i ich stopów, używa się tylko i
wyłącznie gazu obojętnego lub mieszanek gazów obojętnych.
Prędkośd przepływu gazu osłonowego dobiera się tak, aby zapewnid
skuteczną ochronę jeziorka i łuku spawalniczego. Orientacyjne przyjmuje się
1,0 l/min na każdy minimetr średnicy dyszy gazowej (tzw. łuski). Można
również posłużyd się zależnością wydatku gazu od średnicy stosowanego
drutu elektrodowego:
 Dla spawania drutami o średnicy 0,8 – 1,2 mm  10 – 14 l/min
 Dla spawania drutami o średnicy 1,6 – 2,4 mm  14 – 25 l/min
Brak wystarczającej ochrony gazowej, prowadzi do reakcji chemicznej ciekłego
metalu z powietrzem atmosferycznym, wskutek czego dochodzi do
powstawania porowatości spoiny i niestabilności łuku spawalniczego.
h) Prędkośd spawania i pochylenie uchwytu spawalniczego:
Prawidłowa prędkośd spawania pozwala na zachowanie
odpowiedniego kształtu spoiny, przy odpowiednio zadanych wartościach
napięcia łuku elektrycznego i natężenia prądu spawania. Prędkośd spawania
ręcznego w metodzie MIG/MAG mieści się między 0,2 a 1,4 *m/min+.
Również sposób prowadzenia uchwytu spawalniczego ma znaczący
wpływ na przebieg procesu spawania i kształt spoiny. Dużą szerokośd spoiny i
płytką penetrację uzyskuje się poprzez popychający sposób prowadzenia
uchwytu. Ciągnięcie uchwytu i jeziorka spawalniczego, zapewnia głęboką
penetrację i małą szerokośd spoiny.
Wpływ prowadzenia uchwytu spawalniczego na szerokośd spoiny i
głębokośd wtopienia. Źródło: *1+
Przy prowadzeniu uchwytu spawalniczego należy zwrócid uwagę na kąt
pochylenia uchwytu, który nie powinien przekraczad wartości 15 stopni
względem pionu. Pozwala to na uzyskanie optymalnego kształtu spoiny i
dobrego wtopienia w materiał.
9
Sposoby przenoszenia ciekłego metalu podczas spawania metodami MIG i
MAG.
W metodzie MIG/MAG stopiony metal elektrody przechodzi do jeziorka
spawalniczego w zróżnicowany sposób, w zależności między innymi od gęstości prądu, mocy
łuku i rodzaju gazu osłonowego. Na podstawie przeprowadzonych obserwacji zjawisk
zachodzących w łuku spawalniczym, wyróżniono trzy sposoby przenoszenia ciekłego metalu:
a) Zwarciowy (kroplowy) (zakres natężenia prądu spawania 50 – 180A)
Podczas spawania łukiem zwarciowym ciekły metal jest przenoszony do
jeziorka spawalniczego w wyniku każdorazowego dotknięcia się kropli metalu
z jeziorkiem spawalniczym. Tego rodzaju łuk stosuje się do spawania
materiałów o cienkiej grubości (1 mm do 3 mm) i niskich wartościach
natężenia prądu, wykonując przy tym ściegi przetopowe. Zaletą spawania
łukiem zwarciowym jest mały rozprysk metalu i prawidłowe formowanie
spoiny oraz zapobieganie nadmiernemu przetopowi. Spawanie krótkim łukiem
zwarciowym jest szczególnie korzystne przy spawaniu w pozycjach
przymusowych, z uwagi na małe rozmiary jeziorka spawalniczego. Należy
jednak zwrócid uwagę na długośd wolnego wylotu drutu. Zbyt duża długośd
wolnego wylotu, podczas spawania w pozycjach wymuszonych (pułapowej i
pionowej) i niskim natężeniu prądu spawania, może prowadzid do tzw.
strzelania łuku i powstawania nadmiernej ilości odprysków i niewielkiej
głębokości wtopu. Ponadto podczas spawania w mieszance Ar/CO2 często
mogą powstawad niezgodności spawalnicze w postaci porów i przyklejeo
spowodowanych niedostatecznym nagrzaniem łączonego materiału.
b) Przejściowy (mieszany) (zakres natężenia prądu spawania 180 – 250A)
Podczas spawania łukiem przejściowym, ciekły metal przechodzi do jeziorka
spawalniczego w sposób mieszany, tzn. w postaci kropelkowej i natryskowej.
Łuk przejściowy osiąga się przy wyższych natężeniach prądu spawania niż dla
łuku kropelkowego, jest stosowany dla materiałów o grubości 3 – 6 mm.
c) Natryskowy (bezzwarciowy) (zakres natężenia prądu spawania 250 – 500A)
Po przekroczeniu krytycznej wartości natężenia prądu spawania, otrzymuje się
tzw. łuk natryskowy. Z uwagi na wysokie wartości natężenia krytycznego łuk
natryskowy stosuje się do spawania grubych materiałów. Stosowanie gazów
osłonowych o zawartości argonu, wpływa na obniżenie krytycznej wartości
natężenia prądu spawania (im większa zawartośd procentowa argonu w
mieszance, tym niższa k.w.n.p.s). W łuku natryskowym ciekły metal
przechodzi do jeziorka spawalniczego w sposób bez zwarciowy, w postaci
drobnych kropel. Podczas spawania łukiem natryskowym spawacz ma
największy wpływ na kształt spoiny, a łuk jarzy się stabilnie. Szczególnie
korzystne jest spawanie z duża prędkością w pozycji podolnej i nabocznej.
10
Wpływ parametrów prądu spawania na sposób przenoszenia
spoiwa w łuku podczas spawania MIG/MAG Źródło: *1+
Inwerterowe półautomaty spawalnicze i ich możliwości.
Znaczący postęp technologiczny na przestrzeni ostatniego 25-lecia, również w
dziedzinie urządzeo spawalniczych, w szczególności pojawienie się inwertorowych źródeł
prądu spawania, zaowocowało powstaniem wielu przydatnych funkcji usprawniających
przebieg procesu spawania. Konstruktorzy maszyn uzyskali możliwośd lepszego wpływania
na zjawiska zachodzące podczas spawania.
Jedną z wielu innowacji było wprowadzenie prądu pulsującego (z pojedynczą lub
podwójną pulsacją). Spawanie prądem pulsującym umożliwia bez-zwarciowe i cykliczne
przenoszenie kropli płynnego metalu do jeziorka spawalniczego.
Podczas spawania prądem pulsującym, źródło generuje dwa rodzaje prądu spawania:


Pierwszy - podstawowy prąd spawania, który służy bezpośrednio do utrzymania łuku
spawalniczego, a pośrednio do topienia koocówki drutu elektrodowego i brzegów
łączonych elementów.
Drugi - prąd pulsujący, który zapewnia stabilne przenoszenie ciekłego metalu do
jeziorka spawalniczego, bez zward i rozprysków, w rytmie impulsów prądu
wytwarzanych przez źródło (Kropla ciekłego metalu powstaje szybciej i szybko
przechodzi do jeziorka spawalniczego. Kolejne impulsy układają kolejne krople w
jeziorku spawalniczym, wyżarzając przy tym ułożony poprzednio ścieg).
11
Przenoszenie stopiwa podczas spawania prądem pulsującym. Źródło: *1+
Spawanie prądem pulsującym w stosunku do tradycyjnego spawania w metodzie MIG/MAG
odznacza się następującymi cechami:





Wprowadza mniejsze ilości ciepła do przedmiotu spawanego (energia cieplna
wprowadzana jest do spoiny impulsowo, pomiędzy impulsami dochodzi do
wychładzania spoiny)
Umożliwia uzyskanie spoin o wysokiej jakości niezależnie od pozycji spawania
(struktura drobnoziarnista spoiny, większa wytrzymałośd mechaniczna)
Ułatwia uzyskanie pożądanego kształtu i wymiarów geometrycznych spoiny
(wąskie i głębokie wtopienie, płaskie i kształtne lico spoiny)
Eliminuje rozpryski
Zmniejsza zużycie energii elektrycznej.
Z czasem wprowadzono do inwerterowych półautomatów spawalniczych, możliwośd
spawania prądem o podwójnej pulsacji. Podwójna pulsacja polega na tym, że w czasie
trwania normalnej pulsacji prądu, pojawia się okresowy wzrost mocy (rośnie szybkośd
podawania drutu i natężenie prądu), po czym następuje powrót do stanu wyjściowego.
Częstotliwośd dodatkowej pulsacji może z reguły wynosid od 0,1 do 3 Hz, a przyrost szybkości
podawania drutu elektrodowego wynosi od 0,1 do 2,5 m/min.
Zalety spawania prądem pulsującym są przydatne szczególnie podczas spawania
aluminium i jego stopów. Aluminium zalicza się do materiałów trudno spawalnych, między
innymi ze względu na jego dużą przewodnośd cieplną (trudnośd w topieniu podłoża, duża
ilośd rozprysków – kropla stopionego metalu jest „chłodna” w stosunku do metalu w jeziorku
spawalniczym). Drobno-kroplowy sposób przenoszenia metalu, impulsowe nagrzewanie i
chłodzenie jeziorka spawalniczego, wpływają korzystnie na zjawiska zachodzące podczas
spawania aluminium, likwidując między innymi zjawisko powstawania rozprysków. Ponadto
zastosowanie podwójnej pulsacji przy spawaniu aluminium, pozwala na uzyskanie spoiny o
regularnej łusce, przypominającej wizualnie spoinę wykonaną przy użyciu metody TIG.
Spawając prądem pulsującym otrzymuje się spoiny o drobnokrystalicznej strukturze, bardzo
dobrych własnościach mechanicznych i dużej wytrzymałości na pękanie na gorąco.
12
Spoina wykonana prądem o
pojedynczej pulsacji (Mig Pulse)
Spoina wykonana prądem o
podwójnej pulsacji (Mig Bi-Pulse)
Źródło fotografii: *2+
Wprowadzenie inwerterowych źródeł prądu spawania, zaowocowało dalszym
rozwojem w dziedzinie półautomatów spawalniczych. Nowe możliwości technologiczne
doprowadziły do powstania synergicznych źródeł prądu spawania.
Synergiczne półautomaty spawalnicze umożliwiają w pełni cyfrowe sterowanie
parametrami spawania. Posiadają wbudowane gotowe programy. W stosunku do „zwykłych”
źródeł prądu spawania, w synergicznych źródłach spawacz ogranicza się do wyboru rodzaju i
grubości materiału spawanego, pozostałe parametry dobierane są już automatycznie przez
urządzenie. Synergiczne półautomaty spawalnicze, zapewniają optymalny przebieg procesu
spawania. Nawet niedoświadczony spawacz jest wstanie wykonywad spoiny o doskonałych
właściwościach.
Gotowe zainstalowane programy, możliwośd zaprogramowania nowych specjalnych
programów, szybkośd i łatwośd przy doborze parametrów spawania, powtarzalnośd prac,
czynią te urządzenia obecnie najlepszymi i najnowocześniejszymi wśród dostępnych na
rynku.
13
Półautomat spawalniczy Galagar
Synermig Bi-Pulse – pełnia synergia,
spawanie z podwójnym pulsem,
możliwośd lutospawania,
Wnętrze półautomatu
spawalniczego Galagar Synermig BiPulse.
Kryteria którymi należy się kierowad przy wyborze półautomatu
spawalniczego.
Szeroki wachlarz urządzeo spawalniczych dostępnych na krajowym i światowym
rynku, stawia potencjalnego użytkownika przed trudnym wyborem. Jakimi kryteriami
powinien kierowad się klient przy zakupie półautomatu spawalniczego? Na co należy zwrócid
szczególnie uwagę przy wyborze ? Próbę odpowiedzi na te i inne pytania, można znaleźd w w
podsumowaniu niniejszego artykułu.
Wybór półautomaty należy rozpocząd przede wszystkim od ustalenia maksymalnej
grubości łączonych materiałów. Gdy już znamy odpowiedź na to pytanie, możemy ustalid
maksymalny prąd spawania jakim powinniśmy dysponowad. Orientacyjnie można przyjąd, że
14
na milimetr grubości materiału podstawowego, przypadad będzie wartośd natężenia prądu
sięgająca 30-40A.
Po ustaleniu maksymalnego prądu spawania, należy zwrócid uwagę na sprawnośd
urządzenia. Sprawnośd określana jest dla 10 minutowego cyklu pracy i wyrażona jest w
procentach tzn. półautomat spawalniczy o sprawności 25%, powinien pozwolid na
nieprzerwane spawanie prądem znamionowym przez 2,5 minuty, zanim wyłączy się wskutek
przegrzania. Im mniejszym prądem spawamy, tym bardziej wydłuża się czas spawania, w
stosunku do czasu spawania prądem znamionowym.
Dla przykładu: półautomat spawalniczy o sprawności wynoszącej 25% przy wartości
prądu znamionowego wynoszącej 200A, podczas spawania prądem o wartości 120A może
osiągad sprawnośd wynoszącą 60%. W dobrych urządzeniach spawalniczych sprawnośd
urządzenia zawsze jest podana, urządzenia dla których nie podano informacji o sprawności,
można od razu wykluczyd.
Dla zastosowao amatorskich, półprofesjonalnych powinna wystarczyd sprawnośd na
poziomie 20-35%, natomiast dla zastosowao profesjonalnych (przemysłowych), sprawnośd
na poziomie 60% to minimum potrzebne do zapewnienia nieprzerwanej pracy.
Zasilanie źródła prądu spawania. Zarówno w przypadku urządzeo
transformatorowych jak i inwerterowych obowiązuje reguła – źródła o mniejszej mocy
zasilane są z reguły prądem jednofazowym o napięciu 230V, źródła o większej mocy zasilane
są prądem trójfazowym o napięciu 400V. W przypadku urządzeo transformatorowych,
maszyny zasilane prądem trójfazowym, oferują dużo lepszy przebieg procesu spawania niż
urządzenia zasilane prądem jednofazowym. Warto więc, zastanowid się nad wyborem
urządzenia zasilanego prądem o napięciu 400V. W przypadku inwerterowych półautomatów
spawalniczych, zarówno te zasilane napięciem 230V jak i te 400V oferują znakomite
parametry spawania.
Rodzaj i długośd uchwytu spawalniczego. W przypadku niewielkich i tanich
półautomatów spotyka się uchwyty mocowane bezpośrednio do podajnika drutu o długości
3 – 4 m. Dla zastosowao amatorskich/półprofesjonalnych jest to rozwiązanie z reguły
wystarczające. Droższe i lepsze półautomaty wyposażone są w tzw. eurogniazdno, do
którego można wpiąd dowolny uchwyt spawalniczy wyposażony w euro wtyk. W zależności
od zastosowao można podłączyd do niego uchwyty o długości 3, 4 i 5 metrów. Duże
półautomaty - do zastosowao przemysłowych, o wartości natężenia prądu znamionowego
wynoszącej ponad 300 A, ze względu na swoje gabaryty dostępne są z reguły w dwóch
wersjach – kompaktowej i modułowej (z zewnętrznym wydzielonym podajnikiem drutu).
Przemieszczanie maszyny o dużych gabarytach, może byd uciążliwe dla użytkownika, dlatego
w przypadku organizacji pracy, wymagającej przemieszczania półautomatu po hali
produkcyjnej, warto zastanowid się nad wersją o budowie modułowej. Ponadto półautomaty
o natężeniu prądu spawania powyżej 350A, powinny byd wyposażone w uchwyt chłodzony
cieczą.
15
Półautomat
spawalniczy – Galagar
Modulate 3800 z
zewnętrznym
podajnikiem drutu.
W przypadku spawania aluminium i stali stopowych, w szczególności jeśli w grę
wchodzą cienkie elementy, warto rozpatrzed możliwośd zakupu inwerterowego urządzenia z
możliwością spawania z pulsem lub podwójną pulsacją. Ważne, aby półautomat był
wyposażony w cztero-rolkowy podajnik drutu, który pozwala na precyzyjne i bezpoślizgowe
jego podawanie (drut aluminiowy ze względu na swoją miękkośd i łatwą możliwośd złamania
w przewodzie spawalniczym). Do spawania aluminium wymagane są specjalne rolki
podajnika (nacięcie rowka w kształcie litery „U”, zapobiega skrawaniu drutu), wkład
teflonowy i dysze prądowe dostosowane do drutu Al. W przypadku braku wymienionych
powyżej elementów, należy się w nie doposażyd.
Posiadając podstawową wiedzę z zakresu spawalnictwa oraz rynku urządzeo
spawalniczych, klient jest wstanie dokonad trafnego wyboru. Warto kupowad maszyny u
sprawdzonych dystrybutorów z wieloletnim doświadczeniem w sprzedaży i odpowiednim
zapleczem, które mogą zapewnid odpowiednie wsparcie techniczne, naprawy gwarancyjne i
pogwarancyjne. Pozwoli to uniknąd niepotrzebnych problemów w czasie eksploatacji
urządzenia.
LITERATURA:
I. J. Mizierski.: Spawanie w osłonie gazów metodami MAG i MIG. Podręcznik dla
spawaczy i personelu nadzoru spawalniczego. Wydawnictwo REA.
II. Przegląd spawalnictwa, nr 7-8/2009. Agenda Wydawnicza SIMP
III. F.H.W Fachowiec, Zenon Świętek.: Materiały firmowe.
16